中脑边缘多巴胺(2012)的神秘动机功能

MercèCorrea的John D.Salamone

Neuron – 8年2012月76日(第3卷,第470期,第485-XNUMX页))

总结

已知伏隔核多巴胺在动机过程中起作用,并且中脑边缘多巴胺的功能障碍可能导致抑郁症和其他疾病的动机症状,以及物质滥用的特征。 尽管将多巴胺神经元标记为“奖励”神经元已经变得传统,但这是一种过度概括,并且区分受多巴胺能操作差异影响的动机方面是很重要的。 例如,伏隔核多巴胺不介导主要的食物动机或食欲,但涉及食欲和厌恶的动机过程,包括行为激活,努力的努力,接近行为,持续的任务参与,巴甫洛夫过程和器乐学习。 在这篇综述中,我们讨论了多巴胺在与动机相关的行为功能中的复杂作用。

正文

伏伏核多巴胺(DA)与多种与动机有关的行为功能有关。 但是,这种参与的细节很复杂,有时可能难以解开。 解释这些发现的一个重要考虑因素是能够区分受多巴胺能操作不同影响的动机功能的各个方面。 尽管传统上将腹侧被盖神经元标记为“奖励”神经元,并将中脑边缘DA称为“奖励”系统,但这种模糊的概括与所观察到的具体发现并不匹配。 “奖励”一词的科学含义尚不清楚,并且它与诸如强化和动机之类的概念之间的关系常常不明确。 药理学和DA耗竭研究表明,中脑边缘DA对动机功能的某些方面至关重要,但对其他方面则几乎没有意义。 中脑边缘DA的某些动机功能代表动机方面和运动控制特征之间的重叠区域,这与伏隔核在运动和相关过程中的众所周知的行为相一致。 此外,尽管有大量的文献将中脑边缘的DA与厌恶动机和学习的各个方面联系起来,但文献可以追溯到几十年前(例如Salamone等,1994),已确立的趋势是强调多巴胺能参与奖励,愉悦,成瘾。以及与奖励相关的学习,而较少考虑中脑边缘DA在厌恶过程中的参与。 本综述将讨论中脑边缘DA在动机的各个方面的参与,重点是干扰DA传播(特别是伏伏核)的实验。

中脑边缘DA与动机:变化的理论景观

如果没有别的,人类就是讲故事的老手。 毕竟,我们是夜里坐在篝火旁的人们的后代,他们被生动的神话,故事和口述历史所吸引。 如果可以将随机的事实或事件编入连贯的故事的有意义的挂毯中,则人类记忆将更加有效。 科学家也不例外。 有效的大学讲座或科学研讨会通常被称为“好故事”。 科学的假设和理论也是如此。 我们的大脑似乎渴望一个简单而清晰的科学假设所提供的思想的秩序和连贯性,而恰恰有足够的证据使之可信。 问题是,如果通过过度解释某些发现并忽略其他发现来增强故事的连贯性,那会是什么? 渐渐地,不合适的拼图碎片继续被整体吞噬,最终使整个故事严重不足。

有人可以说,这种发展是在关于“奖励”的DA假设方面发生的。 可以构建一个“故事”,其过程如下:抑郁症的主要症状是快感不足,并且由于DA是介导享乐反应的“奖励传递者”,因此抑郁症是由于DA调节的愉悦体验减少所致。 同样,有人提出,药物成瘾取决于劫持大脑“奖励系统”的药物所引起的愉悦体验,这种药物是由DA传递介导的,并逐渐传播以传达由自然刺激(例如食物)产生的愉悦感。 这甚至表明,阻断DA受体可以为成瘾提供简便有效的治疗方法。 最后,还可以提供一个“故事”,其前提是DA神经元仅对诸如食物之类的愉悦刺激做出反应,并且这种活动介导了对这些刺激的情感反应,从而反过来又导致了人们对食物消费的胃口。 这些故事不是为这些段落人为地构造的“稻草人”。 但是不幸的是,尽管它们很受欢迎,但仔细研究文献资料并不能完全支持这些观点。

以多巴胺能参与抑郁症为例,人们可以指出,抑郁症中的“快感缺乏症”经常被临床医生误解或贴错标签(Treadway and Zald,2011)。 多项研究表明,沮丧的人通常具有相对正常的自我愉悦体验,他们会遇到愉悦的刺激,并且除愉悦感方面的任何问题外,沮丧的人似乎在行为激活,寻求奖励的行为和付出努力(Treadway和Zald,2011年)。 的确,大多数沮丧的人会遭受包括精神运动发育迟缓,神经痛和疲劳在内的一系列动机障碍(Demyttenaere等人,2005; Salamone等人,2006),并且有大量证据表明DA与这些症状有关(Salamone等人)。 (例如,2006年,Salamone等人,2007)。 这些观察,再加上文献表明,DA活动与享乐体验之间没有简单的对应关系(例如Smith等,2011),以及将DA与行为激活和努力发挥联系起来的研究(Salamone等,2007)。 ;请参阅下面的讨论),得出一个结论,即多巴胺能参与抑郁症似乎比简单的故事所允许的更为复杂。

同样,很明显,有关药物依赖性和成瘾性的大量研究与DA奖励假说的传统宗旨不符。 几项研究表明,DA受体的阻滞或DA合成的抑制并不能始终抑制滥用药物引起的自我报告的欣快感或“高度兴奋”(Gawin,1986; Brauer和De Wit,1997; Haney等人,2001)。 ; Nann-Vernotica等,2001; Wachtel等,2002; Leyton等,2005; Venugopalan等,2011)。 最近的研究已经确定了大鼠在巴甫洛夫式进路调理过程中表现出的行为方式的个体差异,这与自我给药药物的倾向有关。 与对主要补强剂反应更强的动物相比,对条件提示(体征跟踪器)表现出更大反应的大鼠表现出不同的多巴胺能适应训练模式(目标跟踪器; Flagel等人,2007)。 有趣的是,对食性刺激表现出更大的巴甫洛夫条件式方法并且对药物线索表现出更大的动机条件的大鼠,也倾向于对预测休克的线索和更大的情境恐惧条件表现出更大的恐惧感(Morrow等,2011)。 额外的研究挑战了关于成瘾背后的神经机制的长期存在的观点,这与药物最初的强化特征相反。 从大量吸毒建立新纹状习惯形成机制来看成瘾已变得越来越普遍,这种机制可以相对独立于器械强化的意外情况或药物强化剂的初始动机特征(Kalivas,2008; Belin等,2009)。 )。 关于吸毒成瘾的神经基础及其潜在治疗方法的这些新兴观点已经远远超出了DA奖励“奖励”所提供的原始故事。

经过数十年的研究和理论的不断发展,DA研究领域已进行了实质性的概念调整。 大量证据表明,对中脑边缘DA传播的干扰使对食物的动机和享乐反应的基本方面保持完整(Berridge,2007; Berridge和Kringelbach,2008; Salamone等,2007)。 行为量度(例如渐进式比例断点和自我刺激阈值)曾经被认为是DA的“奖励”或“享乐”功能的标记,现在被认为反映了涉及付出努力,感知努力的过程相关或机会成本,以及决策(Salamone,2006; Hernandez等,2010)。 最近的几篇电生理学论文证明了假定的或已鉴定的腹侧被盖腺DA神经元对厌恶性刺激的反应(Anstrom和Woodward,2005年; Brischoux等人,2009年; Matsumoto和Hikosaka,2009年; Bromberg-Martin等人,2010年; Schultz, 2010年; Lammel等人,2011年)。 现在许多研究者强调中脑边缘和黑纹状体DA参与强化学习或习惯养成(Wise,2004; Yin等,2008; Belin等,2009),而不是享乐主义本身。 这些趋势都促使戏剧性地重写了多巴胺能参与动机的故事。

激励过程:历史和概念背景

动机一词指的是一种广泛用于心理学,精神病学和神经科学的结构。 与许多心理学概念一样,对动机的讨论起源于哲学。 在描述控制行为的因果因素时,德国哲学家叔本华,1999讨论了与生物必须处于“选择,抓住甚至寻求满足手段”的方式相关的动机概念。动机也是在心理学的最初发展过程中一个重要的兴趣领域。 早期的科学心理学家,包括冯特和詹姆斯,在他们的教科书中将动机作为一门学科。 像赫尔和斯宾塞这样的新行为主义者经常使用激励和驱动等激励概念。 Young,1961将动机定义为“唤起行动,维持正在进行的活动以及调节活动模式的过程。”根据最近的定义,动机是“生物调节概率,接近度和刺激的可用性“(Salamone,1992)。 一般而言,动机的现代心理结构是指行为相关的过程,使生物体能够调节其外部和内部环境(Salamone,2010)。

也许动机构造的主要用途是它为行为的可观察特征提供了方便的总结和组织结构(Salamone,2010)。 行为指向或远离特定刺激,以及涉及与那些刺激相互作用的活动。 生物体以主动和被动的方式寻求获得某些刺激条件(即食物,水,性)和避免其他刺激条件(即疼痛,不适)。 此外,动机行为通常分阶段进行(表1)。 动机行为的最后阶段,反映了与目标刺激的直接相互作用,通常被称为完成阶段。 “完成”(Craig,1918)这个词并不是指“消费”,而是指“完成”,意思是“完成”或“完成”。鉴于动机刺激通常在某些人可用与生物体的身体或心理距离,获得这些刺激的唯一途径是参与使他们更接近的行为,或使他们更容易发生。 这种积极行为的阶段通常被称为“食欲”,“准备”,“工具”,“接近”或“寻求”。因此,研究人员有时会区分“采取”与“寻求”自然刺激,如食物(如Foltin,2001)或药物强化剂; 事实上,“寻求毒品的行为”一词已成为精神药理学语言中的常用词汇。 如下所述,这组区别(例如,器乐与完成或寻求与服用)对于理解多巴胺能操作对诸如食物的自然刺激的动机的影响是重要的。

除了动机的“定向”方面(即,行为是朝向或远离刺激)之外,动机行为也被称为具有“激活”方面(Cofer和Appley,1964; Salamone,1988; Salamone,2010;帕金森等人,2002;表1)。 由于有机体通常与动机刺激相距很远,或者由于各种障碍或响应成本而分离,因此从事工具行为通常涉及工作(例如,觅食,迷宫跑步,推杆操作)。 动物必须为寻求刺激的行为分配大量资源,因此,其特点可能是付出大量努力,即速度,毅力和高水平的工作产出。 尽管这种努力有时可能是相对短暂的(例如,掠食者猛扑它的猎物),但在许多情况下,它必须长期维持。 与努力相关的能力具有高度适应性,因为在自然环境中,生存时间可能取决于生物体克服与时间或工作相关的响应成本的程度。 由于这些原因,几十年来,行为激活一直被认为是动机的基本方面。 心理学家长期以来一直使用驱动和激励的概念来强调激励条件对工具行为(例如迷宫中的奔跑速度)的影响。 1964年,Cofer和Appley建议,存在一种可以通过条件刺激激活的预期-激发机制,并且该机制可以激发仪器行为。 诸如食物强化颗粒之类的主要动机刺激的预定的非偶然性呈现可以诱导各种活动,包括饮酒,运动和滚轮运动(Robbins和Koob,1980; Salamone,1988)。 几位研究者研究了工作要求对工具性任务执行的影响,这最终为奠定操作者行为的经济模型奠定了基础(例如,Hursh等,1988)。 民族学家也采用了类似的概念。 觅食动物需要消耗能量才能获得食物,水或筑巢材料,最佳觅食理论描述了获得这些刺激所花费的精力或时间是选择行为的重要决定因素。

在电机控制过程和动机的激活方面之间存在很大程度的概念重叠。 例如,缺乏食物可以加快迷宫中的奔跑速度。 这是否反映出动机性,运动性或两者兼而有之的状况? 运动活动显然在调节运动的神经系统的控制下。 尽管如此,啮齿动物的运动活动对动机条件的影响也非常敏感,这些条件包括新颖性,食物匮乏或定期出现小颗粒食物。 此外,如果有机体在乐器演奏过程中面临与工作有关的挑战,则它通常会通过付出更大的努力来应对这一挑战。 在一定程度上提高操作时间表上的比率要求可能会给响应率带来巨大的上升压力。 面对障碍物,例如迷宫中的障碍物,会导致啮齿动物增加其努力程度并越过障碍物。 此外,与诸如食物之类的主要动机刺激相关的巴甫洛夫条件刺激的呈现可以用来激发方法或扩大工具活动,这种作用被称为巴甫洛夫向工具的转移(Colwill and Rescorla,1988)。 因此,调节运动输出的神经系统似乎是按照将行为导向特定刺激或远离特定刺激的神经系统来运行的(Salamone,2010)。 当然,术语“运动控制”和“动力”并不完全相同,并且可以轻松地找到非重叠点。 然而,很明显也存在根本的重叠(Salamone,1992; Salamone,2010)。 根据这一观察结果,认为英语中的动机和运动这两个词最终都源于拉丁语是有益的。 movere,移动(即, 莫蒂 是过去的分词 movere)。 与工具性与完成性行为(或寻求与服用)之间的区别一样,动机的激活与方向之间的区别被广泛用于描述多巴胺能操作的效果(表1)。 动机过程的多样性是讨论多巴胺能操作的行为影响的文献的重要特征,以及关注中脑边缘DA神经元的动态活动的文献。

干扰伏隔核DA传播影响的解离性质

在试图理解有关伏打DA的激励功能的文献时,我们应考虑上述突出的几个概念性原理。 一方面,我们应该认识到动机过程可以分解为各个组成部分,并且操纵伏特加DA传输有时可以像切割金刚石刀一样切割这些组成部分,从而在很大程度上改变了某些部分,而另一些则不受影响(Salamone和Correa,2002; Berridge和Robinson,2003; Smith等,2011)。 另一方面,我们还必须意识到,动机过程与与情感,学习和其他功能有关的机制相互作用,并且在行为过程和神经系统之间没有精确的点对点映射。 因此,根据对动机,运动功能或学习的特定方面的动作,可以最有效地理解多巴胺能操纵的某些效果,而在这些功能之间的重叠区域中,其他效果则可能更为明显。 最后,还应该考虑到,控告DA极不可能仅执行一项非常具体的功能。 很难想象像哺乳动物大脑这样复杂的机器以这种简单的方式运行。 因此,伏打机DA可能执行多种功能,任何特定的行为或神经科学方法都可能非常适合表征其中一些功能,而不适用于其他功能。 鉴于此,组装一个连贯的视图可能是具有挑战性的。

脑部操纵可以以高度特定的方式改变行为过程的子组件。 该原理在认知神经科学中非常有用,并且在可分离的记忆过程(即声明性记忆与程序记忆,工作记忆与参考记忆,海马依赖性记忆与非依赖性记忆)方面有着重要的区别。 相反,在许多文献中,讨论伏打毒品的行为功能的趋势是使用比较钝的概念性工具,即非常笼统和模糊的术语(例如“奖励”)来概括药物或其他操纵的作用。 确实,“奖励”一词在其他地方已被详细批评(Cannon和Bseikri,2004; Salamone,2006; Yin等人,2008; Salamone等人,2012)。 尽管“奖励”一词的意思是“增强器”的同义词,但是当用于描述神经行为过程时,并没有一致的“奖励”科学含义。 有些人将其用作“强化”的同义词,而另一些人则将其用作“主要动机”或“食欲”,或略微掩饰的“愉悦”或“享乐主义”同义词(关于“享乐主义假设”的历史概述”,参见Wise,2008年)。 在许多情况下,“奖励”一词似乎是一个通称,指代学习,动机和情感的各个方面,包括有条件的和无条件的方面; 这种用法如此广泛,以至于基本上没有任何意义。 有人可以说,“奖励”一词的过度使用是这一领域造成极大混乱的根源。 虽然一篇文章可能使用奖励来表示愉悦,但另一篇文章可能使用该术语来指称强化学习,而不是愉悦,而第三篇文章可能以一种非常笼统的方式指代竞争动机。 这是该词的三种截然不同的含义,混淆了对中脑边缘DA的行为功能的讨论。 此外,将中脑边缘DA标记为“奖励系统”有助于淡化其在厌恶动机中的作用。 “奖励”一词最大的问题也许在于它唤起了许多读者的享乐或享乐主义的概念,即使这并非作者本意。

目前的评论侧重于伏隔核DA参与食物等天然强化物的动机特征。 总的来说,毫无疑问,伏安DA涉及食物动机的某些方面; 但是哪个方面? 正如我们将在下面看到的,干扰伏隔核DA传播的影响本质上是高度选择性的或解离性的,损害了动机的某些方面而使其他方面保持完整。 本节的其余部分将重点介绍使用多巴胺能药物或神经毒性剂改变行为功能的实验结果。

尽管普遍认为前脑DA消耗会损害进食,但这种作用与新纹状体外侧或腹侧而不是伏隔核的感觉运动或运动相关区域中DA的消耗或拮抗密切相关(Dunnett和Iversen,1982;萨拉莫酮等人,1993)。 最近的光遗传学研究表明,刺激腹侧被盖腺GABA神经元可抑制DA神经元,从而抑制食物摄入(van Zessen等,2012)。 但是,尚不清楚这种作用是否是由于多巴胺能引起的,还是取决于这种操作也产生的厌恶作用(Tan等,2012)。 实际上,反复地显示出大量的DA消耗和拮抗作用不会显着损害食物的摄入(Ungerstedt,1971; Koob等,1978; Salamone等,1993; Baldo等,2002; Baldo和Kelley,2007)。 。 根据他们的发现,注射D1 或D.2 家庭拮抗剂进入伏伏核的核心或外壳会削弱运动能力,但并不能抑制食物的摄入,Baldo等人(2002年)指出伏伏核的DA拮抗作用“并没有消除进食的主要动机。” 积累的DA消耗量未能减少食物的摄取或进食速度,也没有损害食物的处理,尽管腹侧新纹状体的类似消耗量确实影响了这些措施(Salamone等,1993)。 此外,DA拮抗剂或伏安DA耗竭对食物强化的工具行为的作用与食欲抑制药的作用不很相似(Salamone等人,2002; Sink等人,2008),或由以下人员提供的增强剂贬值预饲喂(Salamone等,1991; Aberman和Salamone,1999; Pardo等,2012)。 Lex和Hauber,2010年证明,在器械性任务期间,具有严重DA消耗的大鼠对强化食物的贬值很敏感。 此外,Wassum等人(2011年)表明,DA拮抗剂氟喷噻唑不会影响食物奖励的适口性,也不会影响由食物匮乏引起的动机状态上移引起的奖励适口性的增加。

大量证据还表明伏隔核DA不能直接介导享乐对食物的反应性。 Berridge及其同事的大量工作表明,全身性施用DA拮抗剂以及整个前脑或伏隔核中的DA消耗都不会抑制食品的食味反应性,这是享乐主义对甜溶液反应性的公认标准(Berridge和Robinson,1998; Berridge和Robinson,2003; Berridge,2007)。 此外,DA转运蛋白的敲低(Peciña等,2003),以及向伏隔核中微量注射苯丙胺(Smith等,2011),都提高了细胞外DA,但未能增强蔗糖的食味反应性。 Sederholm et al。,2002报道伏隔核壳中的D2受体调节厌恶的味觉反应,脑干D2受体刺激抑制了蔗糖的消耗,但是没有一种受体介导享乐的享乐表现。

如果伏伏核不调节食物本身的食欲或食物诱发的享乐反应,那么它与食物动机的关系是什么? 大量的共识是,DA的大量消耗或拮抗作用使食物诱发的享乐主义,食欲或主要食物动机的核心方面保持完整,但仍然影响了工具性(即寻求食物)行为的关键特征(表1;图1)。 。 研究人员认为伏隔核DA对于行为激活特别重要(Koob等,1978; Robbins和Koob,1980; Salamone,1988,Salamone,1992; Salamone等,1991,Salamone等,2005,Salamone等人,2007年; Calaminus和Hauber,2007年; Lex和Hauber,2010年),在工具行为期间付出了努力(Salamone等,1994年; Salamone等,2007年; Salamone等,2012年; Mai等。 (2012年),巴甫洛夫式向工具转移(Parkinson等人,2002年; Everitt和Robbins,2005年; Lex和Hauber,2008年),灵活的行为方式(Nicola,2010年),能源消耗和管制(Salamone,1987年; Beeler等人)。 (2012年)和奖励学习的利用(Beeler等人,2010年)。 积累的DA消耗和拮抗作用降低了自发的和新奇诱导的运动活动和饲养以及刺激物诱导的活动(Koob等,1978; Cousins等,1993; Baldo等,2002)。 定期将食物颗粒喂给食物匮乏的动物会导致诸如过度饮酒,滚轮运动或运动能力之类的活动,由于伏打的DA消耗而减少(Robbins和Koob,1980; McCullough和Salamone,1992)。 此外,低剂量的DA拮抗剂以及强烈的DA拮抗作用或耗竭,尽管在某些情况下会保留食物的摄入量,但在某些任务上会降低食物对食物的反应(Salamone等,1991; Salamone等, 2002; Ikemoto和Panksepp,1996; Koch等,2000)。 精确的DA消耗对强化食物行为的影响因任务要求或强化时间表而有很大差异。 如果准确的DA消耗的主要影响与食物食欲的下降有关,那么人们会希望固定比率1(FR1)时间表对该操作应高度敏感。 尽管如此,该时间表对于准确的DA传播受损的影响相对不敏感(Aberman和Salamone,1999; Salamone等,2007; Nicola,2010)。 导致对DA耗尽对食物强化行为的影响产生敏感性的关键因素之一是比率要求的大小(即,每个加强件所需的杠杆压力次数; Aberman和Salamone,1999; Mingote等,2005)。 此外,伏打DA受体的阻滞会削弱通过提示的提示而激发的仪器方法的性能(Wakabayashi等,2004; Nicola,2010)。

DA拮抗剂或伏击DA耗竭的能力在食物消费和食物增强的工具行为之间或在不同的工具任务之间分离,这并不是一些琐碎的细节或现象。 相反,它表明,在可以破坏以食物为基础的工具行为的条件下,食物动机的基本方面仍然完好无损。 许多研究关于强化刺激的基本特征的研究者得出结论,认为刺激作为积极强化者倾向于相对偏爱,或者引诱方法,目标导向或消费行为,或者产生很高的需求,并且这些效果是积极强化的基本方面(Dickinson和Balleine,1994; Salamone和Correa,2002; Salamone等人,2012)。 正如Hursh在1993年提供的行为经济学分析中所述:“响应被视为次要因变量,这一点很重要,因为它有助于控制消费。” 因此,上述结果表明,低剂量的DA拮抗剂和伏特加DA消耗不会损害主要或无条件食物动机和强化的基本方面,但会使动物对仪器响应要求的某些特征敏感,对条件提示的钝性,并减少动物进行食物强化的趋势。

低剂量全身性DA拮抗剂的行为效应与伏安性DA的耗竭或拮抗的行为效应具有分离性,这是这些条件影响动物对行为的相对分配,这些动物对评估基于工作量决策的任务做出响应(Salamone等,2007; Floresco等,2008; Mai等,2012)。 用于评估多巴胺能操纵对反应分配的影响的一项任务为大鼠提供了以下一种选择:通过提供相对偏爱的食物来加强杠杆按压,而不是接近并食用同时存在但不那么偏爱的食物(Salamone等,1991)。 ,Salamone等,2007)。 在基线或对照条件下,受过训练的大鼠可通过压杆获得大部分食物,并消耗少量食物。 低至中剂量的DA拮抗剂可阻断任一D1 或D.2 家族受体亚型在执行该任务的大鼠中产生了反应分配的显着改变,减少了食物强化的杠杆压力,但显着增加了食物摄入量(Salamone等,1991; Koch等,2000; Sink等,2008)。 。 此任务已在多个实验中得到验证。 在自由进食选择试验中,产生从杠杆按压到食物摄取的转变的DA拮抗剂剂量不会影响总食物摄入或改变这两种特定食物之间的偏好(Salamone等,1991; Koch等,2000)。 相反,来自不同类别的食欲抑制剂,包括芬氟拉明和大麻素CB1拮抗剂(Salamone等,2007; Sink等,2008),在抑制杠杆压制的剂量下未能增加食物摄入量。 与DA拮抗作用相反,作为补强剂贬值的一种类型的预进料减少了杠杆压紧和食物摄取(Salamone et al。,1991)。 这些结果表明,干扰DA的传播不仅会减少主要的食物动机或摄入量,而且会改变通过不同反应获得的替代食物来源之间的反应分配。 这些行为影响取决于伏安DA,并且是由于伏安DA的消耗和D的局部输注产生的1 或D.2 家族拮抗剂变成伏隔核或壳(Salamone等,1991; Koch等,2000; Nowend等,2001; Farrar等,2010; Mai等,2012)。

还开发了一种T迷宫程序来研究与努力有关的选择。 对于此任务,迷宫的两个选择臂会导致不同的增强密度(例如4个相对于2个食物颗粒,或4个相对于0个),并且在某些情况下,在具有较高食物增强密度的臂中放置了屏障施加与努力相关的挑战(Salamone等,1994)。 当高密度臂具有适当的屏障并且没有屏障的臂包含较少的增强剂时,大量的DA耗尽或拮抗作用会降低高成本/高回报臂的选择,并增加低成本/低回报臂的选择(萨拉曼等人,1994; Denk等人,2005; Pardo等人,2012; Mai等人,2012)。 当迷宫中没有障碍物时,啮齿动物更喜欢高增强密度的臂,DA受体的拮抗作用和伏打的DA消耗都不会改变他们的选择(Salamone等,1994)。 当带有障碍物的手臂上有4个药丸,而另一只手臂上没有药丸时,足量DA消耗的大鼠仍选择高密度手臂,爬上障碍物并消耗了这些药丸。 在最近的一项关于小鼠的T-迷宫研究中,虽然氟哌啶醇减少了带有障碍物的手臂的选择,但当两只手臂都具有适当的障碍物时,该药物对选择没有影响(Pardo等人,2012)。 因此,多巴胺能操作不会基于增强幅度改变偏好,也不会影响与手臂偏好有关的辨别力,记忆力或工具学习过程。 Bardgett等人(2009年)开发了一项T型迷宫努力折扣任务,其中每次选择大鼠的迷宫试验中,迷宫高密度迷宫食物的量都会减少。 通过管理D来改变工作量折现1 和D2 家庭拮抗剂,这使得老鼠更有可能选择低强度/低成本的手臂。 通过给予苯丙胺来增加DA的传递会阻断SCH23390和氟哌啶醇的作用,并且还会使大鼠偏向于选择高强度/高成本的手臂,这与使用DA转运蛋白敲低小鼠的操作选择研究一致(Cagniard等,2006)。

该领域的重要问题之一是DA传播受损的动物在多大程度上对与工作相关的任务的工作要求或其他因素(例如时间延迟)敏感(例如,Denk等,2005; Wanat等,2010)。等人,2000年)。 总体而言,DA拮抗作用对延误贴现的影响被证明是好坏参半(Wade等人,2011; Koffarnus等人,2005),而Winstanley等人,2008年报道,DA的大量消耗并没有影响延误贴现。 Floresco等人,2004年证明,即使DA拮抗剂氟哌啶醇控制了药物对延迟反应的作用,但它们仍改变了努力折扣。 Wakabayashi等人,XNUMX年发现伏隔核D的封锁1 或D.2 受体在递进的间隔计划中不会损害性能,这涉及等待越来越长的时间间隔以接受增强作用。 此外,对具有时间要求的比率要求的串联钢筋补给计划的研究表明,累积DA耗竭使动物对增加的比率要求更敏感,但对30-120 s的时间间隔要求不敏感(Correa等。 ,2002; Mingote等,2005)。

总之,在啮齿动物中进行的T迷宫和操作者选择研究的结果支持这样的观点,即低剂量的DA拮抗剂和准确的DA耗竭使原动力和增强的基本方面保持完整,但仍然减少了行为激活并导致动物重新分配其工具根据任务的响应要求选择响应,并选择成本较低的替代品以获得增强材料(Salamone等,2007; Salamone等,2012)。 大量证据表明,中脑边缘DA是调节行为激活和与精力相关功能的更广泛电路的一部分,其中包括其他递质(腺苷,GABA; Mingote等人,2008; Farrar等人,2008; Farrar等人,2010 ; Nunes等人,2010; Salamone等人,2012)和大脑区域(基底外侧杏仁核,前扣带回皮质,腹侧苍白球); Walton等人,2003; Floresco和Ghods-Sharifi,2007; Mingote等人,2008 ; Farrar等人,2008; Hauber和Sommer,2009)。

中脑边缘DA参与食欲动机:DA系统的动态活动

尽管有时会说通过食物等阳性增强剂的作用来刺激伏隔核DA释放或腹侧被盖区DA神经元的活动,但描述中胚层DA对食欲刺激的反应的文献实际上相当复杂(Hauber,2010)。 从一般意义上讲,食物呈递会增加DA神经元的活性或释放DA吗? 在广泛的条件下,通过动机行为的不同阶段,动机的哪些阶段或方面与激发多巴胺能活动密切相关? 这些问题的答案取决于测量的时标和正在研究的特定行为条件。 DA活性的波动可以发生在多个时间尺度上,并且经常在“阶段性”和“紧张性”活动之间进行区分(Grace,2000; Floresco等,2003; Goto和Grace,2005)。 电生理记录技术能够测量假定的DA神经元的快速相活动(例如Schultz,2010年),伏安法(例如快速循环伏安法)记录的DA“瞬变”是细胞外DA中的快速相变,据认为代表DA神经元活性爆发的释放(例如,Roitman等,2004; Sombers等,2009; Brown等,2011)。 也有人提出DA释放的快速阶段变化可能相对独立于DA神经元放电,而是可以反映通过突触前烟碱样受体机制促进DA释放的胆碱能纹状体中间神经元的同步放电(Rice et al。,2011; Threlfell等人,2012; Surmeier和Graybiel,2012)。 另一方面,微透析方法以代表相对于电生理学或伏安法在更大的时间和空间单位上整合的释放和摄取机制的净效应的方式来测量细胞外DA(例如Hauber,2010)。 因此,通常建议微透析方法测量“强直” DA水平。 尽管如此,鉴于微透析可以测量几分钟内发生的细胞外DA中与行为或药物相关的波动(例如,先增加后减少),所以使用术语“快速阶段性”进行交谈也许最有用关于可以通过电生理学或伏安法测量的与DA相关的活动的快速变化,以及“慢相”,是指通过微透析方法在较慢的时间范围内发生的变化(例如,Hauber,2010; Segovia等) 。,2011)。

电生理学研究表明,出现新的或意想不到的食物增强剂会伴随着假定的腹侧被盖膜DA神经元活性的短暂增加,但是这种作用会随着规律的出现或通过训练而反复暴露而消失(Schultz等人,1993年;舒尔茨,2010年)。 Roitman等人(2004)使用伏安法测量DA释放的快速阶段性变化,结果表明,在受过训练的动物中,暴露于有条件的刺激信号表明杠杆的按压会导致蔗糖的释放,但DA瞬态增加。蔗糖增强剂的实际外观不是。 Nishino等人,1987年也报道了类似的发现,他研究了猴子自由操作的固定比率杠杆压迫,并观察到在受过训练的动物中,推定的腹侧被盖膜DA神经元的活动在杠杆压迫时有所增加,但实际上在增强子呈递时却降低了。 。 如伏安核伏安法中的伏安法所测,未预测的食物传递以及提示预测食物传递的提示的出现增加了快速相位信号传递(Brown等,2011)。 DiChiara及其同事表明,通过微透析测量,暴露于新颖可口的食物会暂时增加伏隔核壳中的细胞外DA,但这种反应很快习以为常(例如Bassareo等,2002)。 最近的一项微透析研究表明,向先前接触过的大鼠服用高碳水化合物食物强化剂后,伏隔核或壳的胞外DA均未发生任何变化(Segovia等,2011)。 相比之下,固定比率杠杆按压的获取和维持都与DA释放的增加相关(Segovia等,2011)。 当测量与DA相关的信号转导标记(c-Fos和DARPP-32)时,显示出类似的模式(Segovia等,2012)。 综上所述,这些研究不支持这样的想法,即包括可口食品在内的食物本身本身在各种条件下均会增加伏牛的DA释放。

然而,大量证据的确表明,DA传递的增加与自然补强剂(如食物)或工具行为的表现有关。 在涉及微渗析的研究(Sokolowski和Salamone,1998; Ostlund等,2011; Hauber,2010; Segovia等,2011),伏安法(Roitman等,2004; Brown等,2011; Non等人,2011)中已经看到了这一点。 Cacciapaglia等人,1987),以及自由操作者反应期间的电生理记录(Nishino等人,1994; Kosobud等人,2011)。 Cacciapaglia等人(1997年)报道,伏安法测定伏安核中快速阶段性DA的释放发生在提示增强剂有效以及提示杆压力响应的提示发生期间,并且这种逐步释放对伏安性神经元的兴奋作用是:由于腹侧被盖神经元神经元的爆发性放电失活而变得迟钝。 此外,大量的电生理学研究已经确定了激活假定的腹侧被盖膜DA神经元爆发放电的一些条件,包括与主要增强剂相关的刺激的表现,以及相对于增强剂具有更高增强值的条件。先前经验产生的期望(Schultz等,1972)。 后来的观察结果提出了这样的假说,即DA神经元活动可能代表某种学习模型所描述的那种预测误差信号(例如Rescorla和Wagner,1997)。 推定的DA神经元的这种活动模式为快速相DA信号参与强化学习模型提供了正式的理论基础(Schultz等,2005; Bayer和Glimcher,2009; Niv,2010; Schultz,XNUMX)。

尽管本文的主要重点是多巴胺能操纵对动机不同方面的影响,但考虑到快相和慢相(即“强音”)信号对于解释干扰条件的影响的重要性,还是很有用的带DA传输。 多巴胺能活动的不同时间尺度可以发挥非常不同的功能,因此,特定操作的效果在很大程度上取决于它是在改变快速或慢速阶段性活动还是改变DA的基线水平。 研究人员已经使用各种药理或基因操作来差异化影响快速阶段DA的活性与在较慢的时间尺度上释放DA的差异(Zweifel等,2009; Parker等,2010; Grieder等,2012),并报告了这些操作可以发挥独特的行为效果。 例如,Grieder等人(2012年)表明,对阶段性DA活性的选择性干扰阻止了条件性场所厌恶的表达,即从单次急性剂量的尼古丁戒断,而不是从慢性尼古丁戒断。 相反,在慢性而非急性停药期间,D2受体的阻断会损害条件性厌恶的表达。 Zweifel等人,2009年报告说,NMDA受体的选择性遗传失活使VTA DA神经元的爆发性放电变钝,损害了依赖提示的食欲学习的习性,但并未破坏按渐进比例表进行强化食物的行为。 实际上,许多与DA相关的行为功能在快速阶段DA活性受损的动物中得以保留(Zweifel等,2009; Wall等,2011; Parker等,2010)。 这些发现对于将快速阶段性活动的研究信息与专注于DA拮抗作用或耗竭作用的研究相结合具有启示意义。 首先,他们建议,对于从电生理学或伏安法研究中产生的概念(例如,DA释放充当“教学信号”)到使用药物或DA耗竭而受损的行为功能,必须谨慎对待。破坏DA的传输。 此外,他们表明中脑边缘DA神经元快速相活动的研究可能会阐明迅速增加或减少DA活动或提供离散DA信号的情况,但并未严格告知我们跨多个DA传递所执行的广泛功能时标或因DA传输中断而受损的时标。

中脑边缘和新纹状体机制在食欲器乐学习中的作用

尽管可以用与其他构架不同的方式来定义动机,但是应该认识到,在充分讨论动机的行为特征或神经基础时,还应该考虑相关功能。 大脑没有将核心心理功能整齐地分为离散的,不重叠的神经系统的方框图或分界线。 因此,重要的是要了解激励过程与其他功能之间的关系,例如动态平衡,动态平衡,情绪,认知,学习,强化,感觉和运动功能(Salamone,2010)。 例如,Panksepp,2011年强调了大脑中的情感网络如何与寻求,愤怒或恐慌等过程所涉及的动机系统错综复杂地交织在一起。 另外,寻求/工具行为不仅受刺激的情绪或动机特性影响,而且当然受学习过程影响。 动物学会参与与特定强化结果相关的特定工具反应。 作为仪器调节的关联结构的关键部分,有机体必须了解哪些行动导致了哪些刺激(即行动结果关联)。 因此,动机功能与运动,认知,情感和其他功能交织在一起(Mogenson等,1980)。 尽管本综述着重于中脑边缘DA参与自然增强剂的动机,但简要讨论中脑边缘DA在工具学习中的假定参与也很有用。

人们可以认为,证明伏隔核DA介导强化学习或者在操作性反应与强化物的递送(即,动作 - 结果关联)相关联的突触可塑性过程中起关键作用是相对简单的。 但是,这一研究领域与上文所述的动机研究一样困难和复杂。 例如,Smith-Roe和Kelley,2000显示同时阻断DA D.1 伏隔核中的NMDA受体阻碍了器械杠杆按压的获得。 此外,会影响记忆整合的会后操纵也影响了器械杠杆按压的获得(Hernandez等,2002)。 然而,在回顾有关伏核和工具学习的文献时,Yin等人(2008年)得出结论:“伏伏对于工具学习既不是必需的也不是足够的。” 同样,Belin等人,2009年指出,伏隔核核心的病变和药物操作可能会影响自然刺激增强的仪器行为的获得,但指出伏隔核和其他大脑结构的“精确的心理贡献”仍然不清楚。 尽管有许多研究表明细胞体病变,DA拮抗剂或DA耗竭会影响诸如位置偏好,获得杠杆按压或其他过程等过程中与学习相关的结果,但这本身并不表明伏隔核神经元或中脑边缘DA的传播对于基础性工具学习的特定关联至关重要(Yin等,2008)。 通过评估强化剂贬值或偶然性降低的影响,可以证明与仪器学习相关的特定效应,这些影响通常不在药理学或病变研究中进行。 考虑到这一点,重要的是要注意,伏隔核的核心或外壳中的细胞体病变都不会改变对偶然性退化的敏感性(Corbit等,2001)。 Lex和Hauber,2010发现具有伏隔核DA损伤的大鼠仍然对强化物贬值敏感,并且表明伏隔核心DA可能因此对编码动作 - 结果关联不是至关重要的。 尽管尚不清楚伏隔伏安DA是否对反应与强化剂之间的联系至关重要,但大量证据表明伏伏伏安核对于巴甫洛夫方法和巴伏洛夫向工具的转移很重要(Parkinson等人,2002; Wyvell和Berridge,2000; Dalley等人,2005; Lex和Hauber,2008; Lex和Hauber,2010; Yin等,2008)。 如上所述,这样的作用可以提供一种机制,通过该机制,条件刺激可以对器械应答产生激活作用(Robbins和Everitt,2007; Salamone等,2007)。 条件刺激的激活或唤醒效应可以是放大已经获得的仪器响应的一个因素,但也可以通过增加响应输出和行为的可变性来促进获取,从而为更多机会将响应与强化配对。

有趣的是,即使淘汰DA D1 受体使巴甫洛夫进路行为的获取变钝,NMDA受体的敲除导致食物相关线索的出现导致快速相DA释放降低了3倍,但没有阻碍巴甫洛夫进近行为的获得(Parker等人。,2010)。 这表明快速阶段DA释放与学习之间的关系仍然不确定。 未来的研究应使用直接评估强化学习(即强化剂贬值和应变性降级)的程序,检查影响快速相位DA信号传导的操作的效果。 此外,应进一步评估导致快速阶段DA活性受到抑制的遗传和药理方法,以了解它们在行为激活和与努力相关的动机方面的作用。

中脑边缘DA在厌恶动机和学习中的作用:DA系统的动态活动

对DA文献中的某些文章进行粗略的评论可能会给人留下这样的印象:中肢边缘DA选择性地参与享乐过程,食欲动机和与强化有关的学习,而排斥学习和动机的反感方面。 但是,这种观点与文献不符。 如上所述,大量证据表明,伏打菌素的DA传播不能直接介导享乐对刺激的反应。 此外,有大量文献表明中脑边缘DA参与了厌恶动机,并且可以影响厌恶学习过程中的行为。 如通过微透析方法所测量的,许多不同的厌恶状况(例如,休克,尾巴捏,束缚压力,厌恶条件刺激,厌恶药物,社交失败)可以增加DA的释放(McCullough等,1993; Salamone等,1994)。 ; Tidey和Miczek,1996; Young,2004)。 多年来,人们一直认为反感刺激并不能增加腹侧被盖区DA神经元的活动。 然而,最近的研究表明,厌恶或压力条件会增强假定的或鉴定出的DA神经元的电生理活性(Anstrom和Woodward,2005; Brischoux等,2009; Matsumoto和Hikosaka,2009; Bromberg-Martin等, 2010; Schultz,2010; Lammel等,2011)。 尽管Roitman等人(2008年)报告说,厌恶味觉刺激(奎宁)减少伏隔核中的DA瞬变,但Anstrom等人(2009年)观察到,社交失衡压力伴随着通过电生理学和伏安法测量的快速相DA活性的增加。 尚不确定是否存在单独的DA神经元对食性和厌恶性刺激做出不同反应,以及神经元对每种刺激的反应比例不同,但似乎毫无疑问,至少在某些厌恶条件下可以增强中脑边缘DA的活性,因此与享乐主义或正强化没有特别联系。

几十年前(Salamone等,1994)并延续到最近的文献(Faure等,2008; Zweifel等,2011)的大量证据表明,干扰DA传播会损害获取或性能。令人反感的行为。 实际上,多年来,DA拮抗剂部分地基于其钝化回避行为的能力而进行了抗精神病活性的临床前筛查(Salamone等,1994)。 积累的DA消耗会削弱避震杆的压紧力(McCullough等,1993)。 全身或体内注射DA拮抗剂也会破坏对位置厌恶和味觉厌恶的获取(Acquas和Di Chiara,1994; Fenu等,2001),以及恐惧调节(Inoue等,2000; Pezze和Feldon,2004年)。 Zweifel等人(2011年)报告说,敲除NMDA受体(其可减少快速阶段性DA的释放)损害了依赖于提示的恐惧条件的获得。

人体研究还证明了腹侧纹状体在厌恶动机和学习方面的作用。 患有创伤后应激障碍的退伍军人在腹部纹状体/伏隔核中表现出增加的血流量,这是对厌恶刺激的反应(即战斗声音; Liberzon等,1999)。 人体影像学研究表明,无论刺激是预测奖励还是厌恶事件,通过fMRI测量的腹侧纹状体BOLD反应均会因预测错误而增加(Jensen等人,2007),并且厌恶性预测错误会受到预测的阻止。 DA拮抗剂氟哌啶醇(Menon等,2007)。 Baliki等人(2010年)报告说,在正常受试者中,阶段性BOLD反应在疼痛性热刺激的发作和抵消中均会发生。 Delgado等人,2011年证明,在对主要厌恶刺激(休克)进行厌恶性调节以及金钱损失的过程中,腹侧纹状体BOLD反应增加。 PET研究获得了体内雷氯必利置换的测量结果,以评估人的DA释放情况,该研究表明,暴露于社会心理压力会增加腹侧纹状体中细胞外DA的标记,其方式与皮质醇释放的增加有关(Pruessner等,2004)。 。 因此,人体影像学研究还表明腹侧纹状体及其中脑边缘DA神经支配对厌恶性和食欲性刺激有反应。

总结和结论

总而言之,关于DA作为“享乐主义”的调解者的传统观念以及将DA传播等同于“奖励”(以及“奖励”与“享乐主义”)的趋势正在逐渐取代多巴胺能参与动机的特定方面与学习相关的过程(图2),包括行为激活,努力,提示性方法,事件预测和巴甫洛夫过程。 DA在伏隔核中的传播不会对享乐性对味觉的反应性产生强大的影响,也不会介导主要的食物动机或食欲(Berridge和Robinson,1998; Salamone和Correa,2002; Kelley等人,2005; Barbano等(2009)。 此外,尽管多巴胺能操纵会影响接受学习任务训练的动物的行为结果,但没有强有力的证据表明伏accuDA对于涉及工具作用与强化结果之间的关联的工具学习的特定方面至关重要(Yin et al。 ,2008)。 然而,准确的DA显然对食欲和厌恶动机都很重要(Salamone等,2007; Cabib和Puglisi-Allegra,2012),并且至少部分地通过涉及Pavlovian方法和Pavlovian的过程参与学习过程。到工具转移(Yin等,2008; Belin等,2009)。 对伏特加DA传播的干扰使通过预测食物输送的线索激发的巴甫洛夫式方法响应变得迟钝,并且削弱了通过预测厌恶刺激的线索引起的回避响应。 积累的DA耗竭或拮抗作用降低了条件刺激的激活作用,并使动物对与工作相关的仪器响应成本非常敏感(例如,具有较大比例要求的比例表的输出,障碍物的攀登; Salamone等人,2007; Salamone等人。 ,2012; Barbano等,2009)。 因此,伏隔核DA显然参与了动机和目标导向动作的调节,但是以一种特定而复杂的方式参与,而简单的“奖励”一词却无法传达这种感觉。 一些工具性任务利用了中边缘边缘DA所具有的功能(例如,动机的激活方面,努力的发挥),因此中边缘边缘DA的受损很容易影响这些任务的绩效,同时对其他积极强化的任务或基本食物的措施做出响应动力,都完好无损。

在过去的几年中,出现的情况是,新纹状体(即背侧纹状体)及其DA神经支配与器械结合的处理似乎比伏隔核更清晰(Yin等,2008)。 背侧新纹状体的病变使动物对增强子贬值和应急性退化均不敏感(Yin等,2005)。 背侧纹状体中的细胞体损伤和DA消耗均已显示出会损害习惯形成(Yin等,2004; Faure等,2005)。 新纹状体参与习惯形成可能与基底神经节在促进工具序列行为的动作序列或“分块”发展中的假定作用有关(Graybiel,1998; Matsumoto等,1999)。 从腹侧纹状体的调节到对习惯形成的调节的新纹状体机制的转变已经转变为一种观念,这一观点已得到广泛应用,以提供对药物成瘾的若干特征的解释(参见Belin等,2009)。与了解天然增强剂的作用有关(Segovia等,2012)。 但是,在这种情况下,有必要强调的是,伏隔核DA参与工具学习或表现,或新纹状体DA参与调节行动结局或习惯形成的编码,并不意味着这些作用是通过对自然强化剂(例如食物)的主要动机或食欲的作用来介导的。 例如,史密斯·罗(Smith-Roe)和凯利(Kelley),2000年表明,联合注入D1 拮抗剂和NMDA拮抗剂的剂量损害了食物强化的杠杆按压的获得,但并未影响食物的摄入,因此将该结果解释为表明缺乏这种操纵的总体动机。 此外,已证明干扰DA在背外侧新纹状体中的传播会损害习惯形成,但是使目标导向的反应(即动机驱动的)保持完整(Faure等人,2005)。 因此,新纹状体DA参与习惯形成并不能提供多巴胺能介导的主要食物动机或食欲的证据。 实际上,食物摄入受到新分布的腹侧纹状体的最大影响,这些损害与运动功能障碍影响进食速度和进食期间的前爪使用有关,并与诱发具有帕金森氏静息特征的口腔震颤同时发生震颤(Jicha和Salamone,1991; Salamone等,1993; Collins-Praino等,2011)。

尽管它不是享乐主义或主要食物动机和食欲的简单标志,伏隔核中的DA似乎确实调节了穿过该核的多种信息通道,因此参与了与动机方面相关的各种行为过程。 数十年来,研究人员一直建议基底神经节结构充当感觉运动功能的调节者,这并不意味着干扰基底神经节会产生简单的麻痹或运动能力丧失,而是指这些结构(包括伏隔肌)参与其中的想法。在感觉输入对行为输出的影响的门控(即阈值)中。 同样,Mogenson等人(1980年)及其同事几年前也提出伏隔核起着“边缘运动”界面的作用,提供了涉及情感和认知的边缘区域与调节行为输出的神经回路之间的联系。 来自多个来源的大量证据表明伏隔核充当信息的门,过滤器或放大器,从信息的各个皮质或边缘区域传递到大脑的各个运动区域(例如,Roesch等,2009) )。 电生理和伏安法研究表明伏隔核组织成由DA调节的任务特定神经元的集合和微电路(O'Donnell,2003; Carelli和Wondolowski,2003; Cacciapaglia等人,2011)。 Roesch等人,2009年报道,伏隔核神经元将有关预期奖励价值的信息与决策过程中发生的运动输出特征(即响应速度或选择)相结合。 释放DA可能会为值得的成本支出设定阈值,并且在某些情况下可能会提供资源开发的机会驱动力(Fields等,2007; Gan等,2010; Beeler等,2012)。 该建议与伏打DA参与工具行为的行为经济学的提议相一致,特别是在成本/收益决策方面(Salamone等,2007; Salamone等,2009)。

如上所述,生物通常通过障碍或约束与主要的动机刺激或目标分离。 换句话说,参与动机行为的过程要求有机体克服自身与动机相关刺激之间的“心理距离”。 心理距离的概念是心理学中的一个古老观念(例如,Lewin,1935年; Shepard,1957年; Liberman和Forster,2008年),并且在心理学的不同领域(例如,实验,社会,人格,等等。)。 在当前情况下,它只是作为对象或事件通常不直接存在或经历的想法的一般参考,因此生物沿多个维度(例如,物理距离,时间,概率,工具要求)与这些对象或事件。 中肢边缘DA以各种方式充当桥梁,使动物能够穿越将其与目标物体或事件分开的心理距离。 多个研究人员以不同的方式对此进行了表述,或强调了过程的不同方面(Everitt和Robbins,2005年; Kelley等人,2005年; Salamone等人,2005年; Salamone等人,2007年; Salamone等人,2009年; Phillips等人,2007年; Nicola,2010年; Lex和Hauber,2010年; Panksepp,2011年; Beeler等人,2012年;参见图2),但伏特加DA涉及许多功能,包括行为激活,在工具行为中付出努力,巴甫洛夫式工具迁移,对条件刺激的反应能力,事件预测,灵活的进近行为,寻找以及能量消耗和调节,对于促进动物克服障碍的能力非常重要,从某种意义上说,超越心理距离。 总体而言,伏隔核DA对于执行由条件性刺激引起或维持的主动仪器反应非常重要(Salamone,1992),对于在没有初级增强的情况下长时间维持仪器反应的努力也很重要(Salamone等,2001; Salamone和(Correa,2002),以及通过对工具响应设置约束来调节行为资源分配,这些工具响应是基于成本/收益分析而选择的,以进行强化(Salamone et al。,2007; Salamone et al。,2012; Hernandez et al。 (2010年)。

转化和临床意义

与上述动物研究同时,人类的实验和临床研究也开始阐明腹侧和背侧纹状体DA的一些激励功能,并指出它们潜在的临床意义。 这项关于人类的新兴研究,使用成像和药理学方法,产生的结果与一般的纹状体系统,特别是DA,涉及仪器行为,强化预期,行为激活和努力 - 的观点一致。相关流程。 Knutson等人(2001年)报告说,在执行赌博任务的人中,伏击核磁共振激活很明显,但活动的增加与奖励的预测或期望有关,而不是与金钱奖励的实际表现有关。 O'Doherty等人,2002年观察到,预期在中脑和纹状体DA区域中,葡萄糖输送与fMRI激活增加有关,但这些区域对葡萄糖输送没有反应。 最近的影像学研究表明腹侧纹状体参与了成本/收益决策(Croxson等,2009; Botvinick等,2009; Kurniawan等,2011)。 Treadway等人(2012年)发现,人在努力上的个体差异与纹状体DA传输的影像学标志有关。 此外,Wardle等人(2011年)表明,苯丙胺增强了人们为获得奖励而付出努力的意愿,尤其是当奖励概率较低但并未改变奖励幅度对施加努力的意愿的影响时。 最近的影像学论文显示,增强了动机动机的纹状体表现的L-DOPA剂量不会影响增强值的神经表征(Guitart-Masip等人,2012)。 最近的另一份报告描述了儿茶酚胺操纵在人的动机和情感的不同方面之间分离的能力(Venugopalan等,2011)。 在这项研究中,使用吸烟作为强化剂,研究者通过用苯丙氨酸/酪氨酸消耗瞬时抑制儿茶酚胺合成来控制DA传播。 儿茶酚胺合成的抑制并没有削弱自我报告的对香烟的渴望,或吸烟引起的快感反应。 然而,它确实降低了卷烟强化的渐进比率断点,表明DA合成减少的人表现出降低卷烟工作的意愿。 此外,影像学研究表明,伏隔核/腹侧纹状体不仅对食欲刺激有反应,而且对压力,厌恶和过度兴奋/易怒也有反应(Liberzon等,1999; Pavic等,2003; Phan等人,2004; Pruessner等人,2004; Levita等人,2009; Delgado等人,2011)。

随着关于DA的概念的不断发展,对DA的行为功能的研究将对抑郁症,精神分裂症,药物滥用和其他疾病患者的动机功能障碍的临床研究产生深远的影响。 在人类中,行为激活过程的病理方面具有相当大的临床意义。 疲劳,冷漠,无神经(即自我报告的缺乏能量)和精神运动迟缓是抑郁症的常见症状(Marin等,1993; Stahl,2002; Demyttenaere等,2005; Salamone等,2006)。以及类似的动机症状也可出现在其他精神病或神经系统疾病中,例如精神分裂症(即“精神错乱”),兴奋剂戒断(Volkow等,2001),帕金森病(Friedman等,2007; Shore等。 (2011年),多发性硬化症(Lapierre和Hum,2007年)以及传染性或炎性疾病(Dantzer等人,2008年; Miller,2009年)。 来自动物和人类研究的大量证据表明中脑边缘和纹状体DA参与了动机的这些病理方面(Schmidt等,2001; Volkow等,2001; Salamone等,2006,Salamone等,2007 ,Salamone等,2012; Miller,2009; Treadway和Zald,2011)。 心理健康研究的最新趋势是减少对传统诊断类别的重视,而专注于介导特定病理症状的神经回路(即研究领域标准方法; Morris和Cuthbert,2012)。 对DA的动机功能的持续研究可能会揭示精神病理学中某些动机症状背后的神经回路,并会促进针对这些症状的新疗法的开发,这些疗法可用于多种疾病。

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